学部・大学院区分
Undergraduate / Graduate		工・博前
時間割コード
Registration Code		2831102
科目区分【日本語】
Course Category
基礎科目
科目区分【英語】
Course Category
Basic Courses
科目名　【日本語】
Course Title		材料設計計算工学基礎
科目名　【英語】
Course Title		Basics of Computational Material Design Engineering
コースナンバリングコード
Course Numbering Code
担当教員　【日本語】
Instructor		塚田 祐貴 ○ 髙田 尚記
担当教員　【英語】
Instructor		TSUKADA Yuki ○ TAKATA Naoki
単位数
Credits		2
開講期・開講時間帯
Term / Day / Period		春 月曜日 １時限
Spring Mon 1
授業形態
Course style		講義
Lecture
学科・専攻【日本語】
Department / Program
材料デザイン工学専攻
学科・専攻【英語】
Department / Program
Department of Materials Design Innovation Engineering
必修・選択【日本語】
Required / Selected
必修・選択【英語】
Required / Selected


授業の目的　【日本語】
Goals of the Course(JPN)
本講義では、構造材料の設計に必要な先端解析技術について学ぶ。状態図計算手法（CALPHAD法）、組織形成予測手法（フェーズフィールド法）について理解する。また、X線回折、電子線回折を用いた結晶構造解析手法について理解する。
授業の目的　【英語】
Goals of the Course
This course focuses on the advanced analytical techniques required for the design of structural materials. We will understand the calculation method of phase diagrams (CALPHAD method), and the microstructure simulation method (phase-field method). We will also understand crystal structure analysis methods using X-ray diffraction and electron diffraction.
到達目標　【日本語】
Objectives of the Course(JPN))
本講義では、受講者が以下の知識・能力を身に付けることを目標とする。
・状態図とギブスエネルギーの関係を理解し、説明できる。
・マイクロメカニクスの基礎を理解し、説明できる。
・CALPHAD法とフェーズフィールド法の全体像を理解し、説明できる。
・結晶構造解析手法の原理を理解し、説明できる。
到達目標　【英語】
Objectives of the Course
The goals of this course are
・To be able to understand and explain the relation between phase diagrams and Gibbs energies,
・To be able to understand and explain the basics of micromechanics,
・To be able to understand and explain the overall picture of the CALPHAD method and phase-field method,
・To be able to understand and explain the priciples of crystal structure analysis methods.
バックグラウンドとなる科目【日本語】
Prerequisite Subjects
材料組織学、理論計算材料学
バックグラウンドとなる科目【英語】
Prerequisite Subjects
Metallography, Computational Materials Design
授業の内容【日本語】
Course Content
１．状態図の熱力学
２．CALPHAD法、TDBファイル
３．ギブスエネルギーと原子拡散
４．マイクロメカニクスの基礎
５．フェーズフィールド法
６．材料解析法（電子顕微鏡、X線回折）の基礎と応用
７．結晶学を用いた界面幾何学の基礎
授業の内容【英語】
Course Content
1. Thermodynamics of phase diagrams
2. CALPHAD method and TDB file format
3. Gibbs energy and atomic diffusion
4. Introduction to micromechanics
5. Phase-field method
6. Basics and applications of material analysis using electron microscopy and X-ray diffraction
7. Basics of interface geometry using crystallography
成績評価の方法と基準【日本語】
Course Evaluation Method and Criteria
レポートで評価する。
CALPHAD法、フェーズフィールド法、結晶構造解析手法について、基礎的な事項を理解できていれば合格とする。
成績評価の方法と基準【英語】
Course Evaluation Method and Criteria
Reports
Credits will be awared to those who have a basic understanding of the CALPHAD method, phase-field method, and cyrstal structure analysis methods.
履修条件・注意事項【日本語】
Course Prerequisites / Notes
・履修条件は要しない。
・教員への質問は，TACT 機能「メッセージ」により行うこと。
・授業に関する受講学生間の意見交換は，TACT 機能「メッセージ」により行うこと。
履修条件・注意事項【英語】
Course Prerequisites / Notes
・No registration requirements.
・Ask questions to teachers using the TACT function "Message".
・The TACT function "Message" can be used to exchange opinions among students.
教科書【日本語】
Textbook
教科書を使用しない。またTACTを通じて講義資料は配布される予定である。
教科書【英語】
Textbook
No textbook is used. Lecture handouts will be distributed through TACT.
参考書【日本語】
Reference Book
小山敏幸, 高木知弘：「フェーズフィールド法入門」, 丸善, (2013).
阿部太一:「カルファド法による状態図計算」, 内田老鶴圃, (2015).
西澤泰二：「ミクロ組織の熱力学」, 日本金属学会, (2005).
参考書【英語】
Reference Book
T.Koyama and T.Takaki: Introduction to phase-field method, Maruzen, (2013).
T. Abe: Calculation of phase diagram by CALPHAD method, Uchida Rokakuho Pub. Co.Ltd., (2015).
T. Nishizawa: Thremodynamics for microstructures, Japan Institute of Metals, (2005).
授業時間外学習の指示【日本語】
Self-directed Learning Outside Course Hours
予習および復習用に課題を課す場合があります。またその解答についてはTACTを通じて展開します。
授業時間外学習の指示【英語】
Self-directed Learning Outside Course Hours
Short reports may be made for preparation and review, and the answers will be provided through TACT.
使用言語【英語】
Language used
Japanese (English as required)
使用言語【日本語】
Language used
日本語（必要に応じて英語）
授業開講形態等【日本語】
Lecture format, etc.
対面で実施
授業開講形態等【英語】
Lecture format, etc.
Face-to-face class
遠隔授業（オンデマンド型）で行う場合の追加措置【日本語】
Additional measures for remote class (on-demand class)
遠隔授業（オンデマンド型）で行う場合の追加措置【英語】
Additional measures for remote class (on-demand class)
実務経験のある教員等による授業科目（大学等における修学の支援に関する法律施行規則に基づくもの）＜実務経験について＞
Courses taught by Instructors with practical experience(Practical experience)
実務経験のある教員等による授業科目（大学等における修学の支援に関する法律施行規則に基づくもの）<実務経験と本授業との関連性>
Courses taught by Instructors with practical experience(Relevance of the practical experience to this course)